桥梁工程设计之偶然作用.ppt

根据2001年版中国地震动参数区划图》(GB18306)，采用地震动峰值加速度系数取代地震基本烈度的概念，两者之间的关系见表3.6。抗震设防的基本要求表述为：位于地震动峰值加速度为0.1g、0.15g、0.2g和0.3g地区的桥涵工程，应进行抗震设计；位于地震动峰值加速度大于或等于0.4g地区的桥涵工程，应进行专门的抗震研究和设计。第6页,共28页，星期六，2024年，5月地震力的计算方法分静力法和动态法1、静力法静力法是用一个水平方向作用的等效静止荷载表示地震对结构的作用。其计算公式如下：静力法主要使用于刚度较大结构。规范规定：挡土墙、桥台用静力法计算地震力。第7页,共28页，星期六，2024年，5月2、反应谱理论动态法主要有反应谱理论和时程分析法

反应谱理论是一种简化的动态分析法，又称动静法。《桥梁抗震规范》主要采用这种方法计算地震力。对于高墩或特大跨度的桥梁，应同时采用时程分析法，取最不利结果。第8页,共28页，星期六，2024年，5月（1）单质点地震力水平地震系数(地面最大水平加速度的统计平均值与重力加速度g的比值)动力放大系数，表示单质点弹性体系在地震作用下的绝对水平加速度与地面最大水平加速度的比值，即以地面最大水平加速度为单位的加速度反应谱)第9页,共28页，星期六，2024年，5月第10页,共28页，星期六，2024年，5月（2）多质点系统地震力多质点系统由于地震引起的复杂振动可以看作自振振型的迭加。第11页,共28页，星期六，2024年，5月二船只或漂流物的撞冲作用在通行船舶或有漂流物的河流中，河中墩台需要考虑船舶或漂流物的撞击力(collisionimpact)。船舶或漂流物与桥梁结构的碰撞过程十分复杂，其与碰撞时的环境因素(风浪、气候、水流等)、船舶特性(类型、尺寸、速度、装载情况、船体强度和刚度等)、桥梁结构特性(尺寸、形状、材料、质量和抗力等)等有关。第12页,共28页，星期六，2024年，5月目前，撞击力通常按静力法计算，假定船筏作用于墩的有效动能转化为撞击力F所做的功。铁路规范计算公式为：V—船舶或漂流物撞击墩台的速度(m／s)；α—船舶或漂流物驶近方向与墩台撞击点处切线所形成的夹角；W——船舶或漂流物重(kN)；C1、C2—船舶或漂流物的弹性变形系数和墩台(砌体材料)的弹性变形系数(m／kN)，缺乏资料时一般假定C1+C2=0.0005

第13页,共28页，星期六，2024年，5月公路桥梁规范按照“静力法”，并依据2004年版《内河通航标准》(GB50139)：给出了一至七级内河航道上、不同吨位的船舶可能产生的横桥向和顺桥向撞击作用标准值。对近海通行海轮区域的船舶(吨级从3000—50000t)产生的横桥向和顺桥向撞击作用标准值，则是根据国内外研究成果，并经综合分析比较确定的。当桥墩配置了防撞设施时，可不计撞击作用。第14页,共28页，星期六，2024年，5月三汽车撞击作用公路桥梁的某些结构构件(如防撞护栏，跨线桥的桥墩等)必要时可考虑汽车的撞击作用。汽车撞击力标准值在车辆行驶方向取1000kN，在车辆行驶垂直方向取500kN，两个方向的撞击力不同时考虑，撞击力作用于行车道以上1．2m处。对于设有防撞设施的结构构件，可视防撞设施的防撞能力，对汽车撞击标准值予以折减，但折减后的撞击力不应低于上述规定值的1/6。第15页,共28页，星期六，2024年，5月四施工荷载在桥梁设计中，需考虑到结构在建造、运输、架设安装等施工阶段可能遇到的各种临时荷载，如施工人员、架桥机、挂篮、起吊机具和其他材料或设备的重力。这些施工荷载(siteload)的数值及其对结构的影响可视具体情况分析。第16页,共28页，星期六，2024年，5月第五节作用效应组合作用效应组合(combinationofactioneffects)为了保证桥梁结构的安全和适用,需要根据作用的特性、桥梁结构的特性、施工方法以及桥位处的环境等因素，针对结构的不同状况、不同安全等级、不同设计或验算内容，确定各种作用效应的取舍以及各种作用效应对结构的共同效果(叠加值)，即作用效应组合.组合总原则：作用效应组合应只涉及结构上可能同时出现的作用效应，并以桥梁在施